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系統識別號 U0002-1406201709441000
中文論文名稱 鄉村住宅西向臥室通風隔熱改善策略模擬研究
英文論文名稱 The West Towards Country House Bedroom heat-insulation and ventilation on Simulation improvement strategy
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 建築學系碩士班
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 105
學期 2
出版年 106
研究生中文姓名 宋申閔
研究生英文姓名 Shen-Min Song
學號 604360163
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2016-05-31
論文頁數 52頁
口試委員 指導教授-王文安
共同指導教授-陳珍誠
委員-周家鵬
委員-游雅婷
中文關鍵字 CFD  西向建築  通風模擬  降溫模擬 
英文關鍵字 CFD  Western Exposure  Ventilation Simulation  Reducing Temperature 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 正當環境不斷的惡化時,人類要面對的是極端的氣候,氣候變遷、風災問題以及未來的海平面上升等等都是與我們生活環境相扣的議題,在過去都是以環境融入建築,但到最後面臨死亡的卻是環境,顯然建築對環境帶來的衝擊造成很大的傷害。

此研究的目的是要建立一套改善的策略,並以西向臥室為主,幫助西向空間的降溫與通風,讓現有建築物在不變更結構的情況下,能夠以此研究的通風隔熱策略改善西曬的熱環境;因此,希望藉由本次研究,針對台灣西向臥室能有效的幫助降溫與通風。

在本研究所使用的策略分別有(一)現況自然通風:以改善使用者使用門窗習慣,改變開窗模式並以自然通風的方式模擬,是否有效增加通風與降低溫度;(二)機械通風A組:此機械通風設置在室內最高處的位置,以此方式增加垂直空間的距離,增加垂直通風的可能性,以此方式將西向臥室的熱空氣往上抽並排出;(三)水霧+機械通風:選出前者兩階段較佳的通風方式加上水物,以水霧的物理現象幫助降溫,可以利用機械抽風將熱排出和建築立面的水霧降溫。

經由本研究模擬可得以下結果:
1. 單純改善門窗的使用習慣,即可改變通風環境,但對於風速2.3m/s的環境下形成的自然通風,無法有效地將熱環境排出。
2. 若要透過機械通風改善通風環境必須將抽風口設置在室內最高處,增加垂直向量的距離。降低機械抽風位置縮短垂直向量距離,改善的只有水平向量的通風。
3. 當遇到環境為37.4度C時、風速2.2m/s,最好的降溫策略就是使用機械通風A組+水霧降溫,並停於二樓空間較舒適。
英文摘要 Extreme weather, unexpected climate change, storm problem and the upcoming rise of sea level etc are the environmental issues that related to our daily lives especially when the natural environment has been deteriorated ceaselessly. Since the old days nature has been the one to blend in architecture but also the one that faces degradation and destruction. Apparently, architecture has taken its toll on the natural environment.

The objective of this research is to create a set of strategy to improve the quality of west-oriented bedroom as in the aspects of its cooling and ventilation system in such spaces facing west. Hence this research of ventilation and thermal insulation strategy is intended to improvise the hot and stuffiness of a room with western exposure without changing the structural system of the existing building. Through this investigation it aims to resolve the issue of cooling and ventilation system efficiently in bedrooms that are facing west in Taiwan.

This research applies strategies which are (1) existing natural ventilation: to improve the habit of building user utilizing the door and window openings, change the mode of opening windows through the simulation of natural ventilation, to investigate whether if it efficiently induces ventilation and cool down the temperature; (2) mechanical ventilation system Group A: To set the mechanical ventilation system at the highest spot of the interior room to increase the perpendicular distance of the vertical space and to increase the possibility of vertical ventilation. Through this method the hot air in the west oriented bedroom is suctioned upwards and eliminated out of the building;
(3) Water mist + mechanical ventilation system: to choose the former two phases with better ventilation method with the aid of water mist, applying the physical phenomena of water mist in cooling down the temperature, utilizing the mechanical extractor to eliminate the heat and reduce the temperature through water mist running on the building façade.

The outcomes of this research of simulation:
1. Purely improve the habit of utilizing the doors and windows to improvise the ventilation of the environment. However, in the interior environment with wind speed of 2.3m/s by natural ventilation, the heat of the interior is not able to be eliminated efficiently.
2. To improve the ventilated spaces through mechanical ventilation system, it is suggested to locate the vent outlet at the highest spot of the interior room, to increase the distance of vertical vector of air circulation. Locating the outlet of the vent at lower spot in the room decreases the distance of the vertical vector of air circulation, it can only improve the ventilation effect in horizontal vector.
3. In interior environment with temperature of 37.4 degree Celsius and wind speed of 2.2m/s, the best cooling strategy is to use the mechanical ventilation system Group A + water mist cooling method, and to locate the system at the second floor to bring more comfort.
論文目次 目 錄
第一章 緒論 1
第一節 研究動機與目的 1
1-1-1 研究動機 1
1-1-2研究目的 4
第二節 研究流程、範圍與研究方法 5
1-2-1 研究流程 5
1-2-2 研究範圍 6
1-2-3 研究方法 7
第三節 文獻回顧 8
1-3-1通風風場相關文獻 8
1-3-2水霧隔熱降溫相關文獻 8
第二章 室內環境控制模式 10
第一節 建築通風概論 10
2-1-1通風基礎概論 11
2-1-2自然通風概論 11
2-1-3機械通風概論 12
2-1-4浮力通風概論 12
第二節 建築隔熱概論 13
2-2-1水霧降溫基礎概論 15
第三章 研究對向空間單元環境設定與分析 17
第一節 研究對象境分析設定 18
3-1-1基地現況分析 18
3-1-2外部環境邊界條件設定 20
3-1-3室內外環境尺寸設定 22
3-1-4測點計畫 24
3-1-5測點計畫行為模式設定 26
3-1-6開口部位置 28
3-1-7建材設定 29
第二節 改善策略設定 30
3-2-1開口部通風設定-自然通風 31
3-2-2開口部通風設定-機械浮力通風 31
3-2-3水霧配置設定 33
第三節PHOENICS模擬參數與環境設定 34
第四節 策略變因設定 36
3-4-1機械通風對應開口部- A組 36
3-4-2機械通風對應開口部- B組 36
第四章 策略評估模擬分析 37
第一節 開口部通風模擬分析 37
4-1-1開口部各樓層通風現況模擬分析 37
4-1-2水塔開口部機械通風模擬分析 40
4-1-3 3F樓梯動線開口部機械通風模擬分析 43
第二節 水霧隔熱模擬分析 46
4-2-1 水霧降溫與機械通風A組分析 46
第三節 小結 49
第五章 結論與建議 50
第一節 結論 50
第二節 建議 50
參考文獻 51














圖 目 錄

圖1-1 IPCC AR5 Figure SPM. 1 資料來源: IPCC AR5,P28 1
圖1-2 都市熱島效應 2
圖2-1 自然通風方式 12
圖2-2 機械通風方式 12
圖2-3 自然通風換氣 13
圖2-4 加州大學戴維斯分校學生宿舍 13
圖2-5 都是熱島效應 14
圖2-6 溫室水牆降溫 16
圖3-1 鶴山村位置圖 18
圖3-2 基地位置圖 18
圖3-3 基地綠化配置圖 19
圖3-4 建築型態 19
圖3-5 測站位置 20
圖3-6 外部環境植栽配置圖 22
圖3-7 測點剖面圖 25
圖3-8 測點剖面圖 25
圖3-9 客廳行為分析圖 26
圖3-10 廚房行為分析圖 27
圖3-11臥室行為分析圖 27
圖 3-12 phoenics模擬環境 34
圖 3-13 立面格線設定 35
圖 3-14 平面格線設定 35
圖 4-1 現況平面模擬 38
圖 4-2 現況剖面模擬 38
圖 4-3 現況剖面模擬 38
圖 4-4 機械通風A組平面模擬 40
圖 4-5 機械通風A組剖面模擬 41
圖 4-6 機械通風A組剖面模擬 41
圖 4-7 機械通風B組平面模擬 43
圖 4-8 機械通風B組剖面模擬 44
圖 4-9 機械通風B組剖面模擬 44
圖 4-10 水霧機械通風A組平面模擬 46
圖 4-11 水霧機械通風A組剖面模擬 47
圖4-12 水霧機械通風A組剖面模擬 47
































表 目 錄


表 2-1 10
表 2-2通風換氣目的 11
表3-1 2015、2016測站數據 21
表3-2 測點分部 24
表3-3 客廳行為模式 26
表3-4 廚房行為模式 26
表3-5 臥室行為模式 27
表3-6 開口部開窗模式 29
表3-7機械通風系統的進排風風口風速(m/s) 31
表3-8 模擬物件參數設定 34
表3-9 A組開窗變因設定 36
表3-10 B組開窗變因設定 36
表4-1 現況模擬結果 39
表4-2 機械通風A組模擬結果 41
表4-3 機械通風B組模擬結果 44
表4-4 水霧機械通風A組模擬結果 47

參考文獻 中文文獻

江哲銘、賴榮平
1997 建築技術規則有關通風條文增修訂之研究,中華明國建築學會,內政部建築研究所委託,P13

簡永和
1994 住宅單元空間模擬自然通風對室內空氣影響之研究,成大碩士論文,P9

林憲德、陳嘉基
1987 台灣地區建築氣候分區之研究

內政部營建署中華民國95年之「住宅狀況調查」

陳啟中
1996 建築物裡概論

徐偉森
1997 住宅臥室空間自然通風效果之研究─濃度衰減法實驗與數值模擬之解析,成大碩士論文

朱佳仁
2008 建築物通風與風洞實驗

陳加忠
中興大學 生物系統工程研究室

洪肇陽
1988 台灣地區住宅生活模式之研究

莊金璋
2004 濕熱氣候地區連棟透天厝通風塔通風改善計畫

網路文獻

香港天文台
網址:http://www.weather.gov.hk/climate_change/obs_global_temp_uc.htm

綠色魔法學校
址:http://www.msgt.org.tw/research3.php?Type=25&menu=research3_class&pic_dir_list=1

國家實驗研究院
網址:http://www.narlabs.org.tw/tw/pressroom/popsci/popsci.php?feature_id=5

每日頭條-風口風速資料匯總
網址:https://kknews.cc/zh-tw/home/z6b8axa.html

施昭彰 噴霧對植物的好處
網址:http://blog.xuite.net/cash793/blog/34981232-%E5%99%B4%E9%9C%A7%E5%B0%8D%E6%A4%8D%E7%89%A9%E7%9A%84%E5%A5%BD%E8%99%95
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